天气系统强度变化对天气预报影响分析

摘要

利用 WRF中尺度数值模式和 FNL(Final Operational Global Analysis)全球再分析资料,结合 GTS观测资料,对2012年07月05日至06日影响青岛的一次降水过程和2013年05月26日至05月27引起青岛风暴潮的一次气旋过程进行了数值模拟和数值试验分析。发现温度平流、潜热加热对模式中天气系统的强度和位置变化具有明显的影响,这种影响在数值预报产品释用中加以考虑,可提高精细化预报中定时预报的预报准确性。
　　研究发现,潜热加热使高空槽振幅增加,地面天气系统强度增加,暴雨在潜热正反馈作用下得到维持和发展。对2013年05月26日至27日引起青岛沿海出现风暴潮的气旋系统进行了全因子控制试验和“干”敏感试验,发现因非绝热加热随高度增加,导致500hPa高空槽发展。对应地面系统的发展造成低层风速增大,东南风引起的风暴潮导致栈桥部分坍塌。
　　WRF模式对温度平流的敏感性造成了对地面系统位置和移动速度一定的影响。2012年07月05日强降水和2013年05月26日的风暴过程的模拟结果都比地面系统的实际位置偏北。数值试验分析发现,这种差别主要是 WRF模式对温度平流的反应比较敏感。模式中对温度平流的反应比实况大,使模拟高空槽振幅加大,槽前气流在南北方向上的分量增大,导致地面系统比实况偏北。由于模式中地面系统的南北移动分量增加,影响了降水落区的位置偏离,也影响了地面系统的移动速度,从而影响降水开始和结束的时间。
　　研究表明:不同数值预报模式的预报效果与具体天气系统有关。在实际天气预报实践中,应针对不同模式输出预报结果在不同环流形势中的特点进行分析和预报决策。在精细化预报中不能仅靠对模式准确率的一般统计来判断模式优劣,而需要预报员在掌握不同数值预报模式特点的基础上对天气系统的变化作出正确的判断,并掌握数值模式的性质,对预报结果加以合理的订正。

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1 前言

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究思路

2 资料来源和方法介绍

2.1 资料来源

2.2 数值模式

3 青岛 7.5 降水过程分析

3.1 天气形势分析

3.2 降水的水汽条件和辐合上升分析

3.3 模式预报结果对比

3.4 WRF 模拟分析

3.5 温度平流的对比分析

4 青岛 5.26 风暴过程分析

4.1 天气形势分析

4.2 降水所需的上升运动和水汽条件

4.3 模式预报结果对比

4.4 WRF 模拟分析

4.5 温度平流分析

4.6 潜热试验分析

5 结论和讨论

5.1 主要结论

5.2 两次降水过程的特征差别

5.3 WRF 模式补偿性讨论

5.4 不足与展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士期间发表的论文